Τα κύτταρα Paneth είναι εξειδικευμένα κύτταρα που βρίσκονται στον βλεννογόνο του εντερικού σωλήνα, ιδιαίτερα σε μικροσκοπικές δομές που ονομάζονται αδένες ή κρύπτες του Lieberkühn. Περιέχουν αρκετές σημαντικές ουσίες στο κυτταρόπλασμα τους, συμπεριλαμβανομένων ενζύμων, μετάλλων και κόκκων. Οι κόκκοι βρίσκονται στην κορυφή των κυττάρων και φαίνονται μεγάλοι, διαθλαστικοί και κοκκινωποί ή ηωσινοφιλικοί. Στη γαστρεντερολογία, αυτά τα κύτταρα παίζουν σημαντικό ρόλο στη δημιουργία ανοσολογικών αποκρίσεων έναντι βακτηρίων που εισάγονται μέσω της στοματικής οδού.
Στις εντερικές κρύπτες του Lieberkühn, υπάρχουν βλαστοκύτταρα που ανανεώνουν συνεχώς τα επιθηλιακά κύτταρα του βλεννογόνου του εντέρου. Αυτά τα επιθηλιακά κύτταρα είναι απαραίτητα για τη διατήρηση των λειτουργιών του εντέρου. Μικροσκοπικές μελέτες του εντερικού βλεννογόνου έδειξαν ότι τα κύτταρα Paneth βρίσκονται δίπλα σε αυτά τα βλαστοκύτταρα, υποδεικνύοντας ότι τα πρώτα έχουν κρίσιμο ρόλο στην ανανέωση των επιθηλιακών κυττάρων και στη διατήρηση της ακεραιότητας του εντέρου.
Τα κύτταρα Paneth προστατεύουν τα βλαστοκύτταρα εκκρίνοντας μόρια άμυνας που ονομάζονται κρυπτιδίνες ή άλφα-ντεφενσίνες. Πρόκειται για πρωτεΐνες που μπορούν να αλληλεπιδράσουν με τη φωσφολιπιδική μεμβράνη των βακτηρίων, οδηγώντας στη δημιουργία πόρων. Οι πόροι οδηγούν στη διαρροή σημαντικών ιόντων και άλλων ουσιών από το βακτηριακό κύτταρο στο εξωτερικό περιβάλλον, με αποτέλεσμα τελικά τον θάνατο των βακτηρίων. Ένα μοναδικό χαρακτηριστικό των α-αμυντεσίνων που απελευθερώνονται από αυτά τα κύτταρα είναι ότι έχουν θετικά φορτισμένες αλυσίδες πεπτιδίων που συνδέονται κατά προτίμηση με τις κυτταρικές μεμβράνες των βακτηριακών κυττάρων με πολύ αρνητικά φορτία. Το αποτέλεσμα είναι ότι οι άλφα-αμυντικές βλάβες προκαλούν βλάβη στα βακτηριακά κύτταρα, αλλά αποτρέπουν τα ανθρώπινα κύτταρα δίπλα στα κύτταρα.
Εκτός από τις defensins, τα κύτταρα Paneth απελευθερώνουν επίσης τα ισχυρά ένζυμα λυσοζύμη και φωσφολιπάση Α2 (PLA2). Το PLA2 καταλύει τη διάσπαση των φωσφολιπιδικών μεμβρανών μέσω της απελευθέρωσης λιπαρών οξέων όπως το αραχιδονικό οξύ. Η λυσοζύμη καταλύει την υδρόλυση των αλυσίδων πεπτιδογλυκάνης. Τόσο τα Gram-θετικά όσο και τα Gram-αρνητικά βακτήρια έχουν πεπτιδογλυκάνη στα κυτταρικά τους τοιχώματα, αλλά τα Gram-θετικά βακτήρια είναι πιο επιρρεπή στη δράση της λυσοζύμης επειδή τα κυτταρικά τους τοιχώματα έχουν υψηλότερες ποσότητες πεπτιδογλυκάνης.
Η διέγερση της έκκρισης κυττάρων Paneth επιτυγχάνεται με επαφή είτε με θετικά κατά Gram είτε με Gram-αρνητικά βακτήρια. Βακτηριακά προϊόντα όπως το λιπίδιο Α, λιποπολυσακχαρίτης και μουραμυλοδιπεπτίδιο επίσης προκαλούν έκκριση των αντιμικροβιακών παραγόντων του κυττάρου. Έρευνες έχουν δείξει ότι πρέπει να ενεργοποιηθεί ένα μόριο που ονομάζεται μυελοειδής διαφοροποίηση πρωτεϊνικής απόκρισης που εξαρτάται από την πρωτεΐνη-88 υποδοχέας (εξαρτώμενος από το MyD88 TLR) προκειμένου να ενεργοποιηθεί η αντιμικροβιακή δράση των κυττάρων Paneth. Αν και οι εκκρίσεις αυτών των κυττάρων είναι γνωστές για τις αντιβακτηριακές τους ιδιότητες, είναι επίσης αποτελεσματικές ενάντια σε μερικούς μύκητες και ιούς με περίβλημα.